Das Wärmemanagementsystem der Batterie mit direkter Kühlung verhindert das Risiko einer Überhitzung und verlängert die Lebensdauer der Batterie des Elektrofahrzeugs

Die verborgene Gefahr in jedem Batteriepaket eines Elektrofahrzeugs

Energiebatterien von Elektrofahrzeugen erzeugen während des Betriebs erhebliche Wärme. Übermäßige Temperaturen wirken sich direkt auf die Batterieleistung und -lebensdauer aus und können zu schwerwiegenden Sicherheitsvorfällen wie Überhitzung, Elektrolytaustritt, Feuer und sogar Explosion führen. Während herkömmliche Kühlsysteme zur Temperaturregulierung beitragen, bleiben Batterien anfällig für unkontrollierbare Ereignisse wie Kollisionen oder interne Kurzschlüsse, die ein thermisches Durchgehen auslösen können.

Um einen sicheren Batteriebetrieb zu gewährleisten, sind eine kontinuierliche Temperaturüberwachung und schnelle Kühlmaßnahmen unerlässlich. Um diesem kritischen Bedarf gerecht zu werden, hat das Ingenieurteam von Tenglong Automotive ein auf direkter Kühlung basierendes Batterie-Wärmemanagementsystem entwickelt, das die Batteriekühlung mit der Fahrzeugklimatisierung für einen umfassenden Wärmeschutz integriert.

Technische Exzellenz: Dual-Mode-Kühlung mit intelligenter Steuerung

Dieses Projekt stellt ein ausgeklügeltes Wärmemanagementsystem mit mehreren Schutzschichten vor:

Duales Luftstromdesign mit Filterung: Sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite des Schutzgehäuses sind Lüftungsschlitze angebracht, die jeweils mit Staubsieben und Dämpfern ausgestattet sind. Zwischen den Staubsieben und Dämpfern sind mehrere Gebläse installiert, die für einen erzwungenen Luftstrom über die Batteriebaugruppe sorgen.

Temperaturüberwachung in Echtzeit: Temperatursensoren sind strategisch im Schutzgehäuse und im Kühlwassertank platziert. Wärmeableitungslamellen sind gleichmäßig an der Außenwand des Gehäuses verteilt, um die passive Kühlung zu verbessern.

PID-Kompressorsteuerung: Die Geschwindigkeit des Systemkompressors wird durch einen PID-Regler geregelt. Der Eingang ist die Temperaturdifferenz zwischen der tatsächlich gemessenen Temperatur am luftseitigen Auslass des Kabinenverdampfers und der Zieltemperatur. Der Ausgang ist ein PWM-Signal, das zur präzisen Steuerung der Kompressorgeschwindigkeit verwendet wird.

Integriertes Fahrzeug-Wärmemanagement: Das System integriert den Kühlkreislauf des Antriebsstrangs des Fahrzeugs mit dem Batteriepaket-Kühlsystem und der Fahrzeugklimaanlage. Alle Komponenten sind über eine logische Beziehung auf Fahrzeugebene miteinander verbunden und sorgen so für ein koordiniertes Wärmemanagement im gesamten Fahrzeug.

Wichtige Innovationen für die Batteriesicherheit

Dual-Mode-Kühlschutz: Die Echtzeit-Temperaturüberwachung löst je nach Schwere des Temperaturanstiegs entweder eine lüfterbasierte Luftkühlung oder eine wasserpumpenbasierte Flüssigkeitskühlung aus. Diese Dual-Ansatz-Strategie verbessert die Sicherheitsmargen deutlich.

Hohe Effizienz bei geringem Gewicht: Die Direktkühlungsarchitektur bietet eine überragende Kühleffizienz bei gleichzeitiger Minimierung von Systemgewicht und -kosten, was direkt zu einer verbesserten Batterielebensdauer, einem sicheren Betrieb des Batteriepacks und einer verbesserten Gesamteffizienz der Batterie beiträgt.

Energieeinsparungen mit variabler Frequenz: Das System passt die Lüfter- und Wasserpumpenleistung an die erkannten Temperaturniveaus an und reduziert so den Energieverbrauch bei Betrieb bei niedrigeren Temperaturen.

Bewährte Ergebnisse und geistiges Eigentum

Das Projekt stellt die erfolgreiche Umsetzung eines nationalen Erfindungspatents dar: „Ein Batteriekühlsystem für Fahrzeuge mit neuer Energie“ (Patent Nr. ZL201810502762.X). Das patentierte Design umfasst ein Schutzgehäuse, strategisch positionierte Lüftungsschlitze mit Staubschutz und Dämpfern, Gebläse für erzwungene Konvektion, senkrecht zu den Gehäusewänden montierte Wärmeleitplatten und integrierte Temperatursensoren zur Echtzeitüberwachung.

Der abschließende Bewertungsausschuss bestätigte, dass das System erfolgreich auf die Produktlinie der Sprühfahrzeuge des Unternehmens angewendet wurde, wo es die Batterielebensdauer effektiv verlängerte, einen sicheren Betrieb der Batteriepakete gewährleistete und die Batterieeffizienz verbesserte. Das Produkt wurde kommerziell verkauft und lieferte positive wirtschaftliche Erträge.

Engagement für umfassende thermische Sicherheit

Dieses Projekt unterstreicht das Engagement von Xiangyang Tenglong Automotive für proaktive Batteriesicherheit. Durch die Integration dieses Direktkühlungs-Wärmemanagementsystems in unsere Fahrzeugpalette – einschließlich Spritzfahrzeuge, Busse und Logistikfahrzeuge – stellen wir sicher, dass unsere Kunden von einer längeren Batterielebensdauer, einem sicheren und zuverlässigen Batteriebetrieb und einer verbesserten Fahrzeugsicherheit unter allen Betriebsbedingungen profitieren.

RD12-Projektvorschlag für den Entwurf eines auf Direktkühlung basierenden Leistungsbatterie-Wärmemanagementsystems für Fahrzeuge mit neuer Energie